11.3 如何提高机械效率（课件PPT）-【学海风暴】2023-2024学年九年级上册初三物理（沪粤版）

第十一章 机械功与机械能 九年级物理沪粤版·上册 11.3　如何提高机械效率 授课人：XXXX 1 新课引入 有什么办法可以将建筑工地上的一堆沙子运上三楼？ 新课引入 人提沙子做功 1.对沙子做功 2.对桶做功 3.克服自重做功 1.对沙子做功 2.对桶做功 3.对动滑轮做功 1.对沙子做功 2.对袋子做功 3.对动滑轮做功 有利用价值的功 人拉滑轮做功 人拉滑轮做功 无利用价值，但又不得不做的功 新知讲解 一、什么是有用功、额外功和总功？ 克服重物重力所做的功为有用功。 克服动滑轮和绳子重力所做的功，还有克服摩擦力所做的功为额外功。 克服抓斗和机臂重力所做的功，还有克服摩擦力所做的功为额外功。 克服泥土重力所做的功为有用功。 1.有用功、额外功、总功的定义 2.有用功、额外功、总功的关系 有用功：对我们有用的，是我们需要做的功。（有利用价值） 额外功：利用机械做功时，克服机械自身重力以及摩擦力等所做的功。 （既没有利用价值而又不得不做的功） 总功：动力对机械所做的功（有用功和总功的总和） 新知讲解 强化训练 提水 事例 目的 有用功 额外功 总功 1.用桶从井中提水 2.水桶掉进井里要把桶捞起来 3.用书包把书背上楼 分析下列事例中的有用功、额外功、总功。不考虑绳重和摩擦。 捞桶 背书 G水h G桶h G书h G桶h G水h (G包+G人)h = W总 + = W总 + = W总 + 新知讲解 二、什么叫机械效率？ 1.意义： 表示机械做功时，有用功在总功中所占的比例，是表征机械性能的重要指标 2.定义： 有用功跟总功的比值 3.计算公式： 4.单位： 机械效率是一个没有单位的物理量 归纳总结 对机械效率概念的理解 （1）机械效率是表示机械做功性能的一个重要指标。 （2）机械效率常用百分数表示，是一个没有单位的物理量。 （3）进行有关机械效率的计算时，要分清有用功、额外功和总功 （5）进行有关机械效率的计算时，常用的公式： （4）机械效率总小于1 归纳总结 机械效率、功率的区别和联系 机械效率 功率 相同点 两者都是表示机械做功性能的重要指标。 不同点 机械效率是表示机械做功时，有用功在总功中所占的比例。 功率表示的是机械做功的快慢。 两者之间没有必然的联系！ 新知讲解 例题：如图所示，用滑轮组把重为270N的货物匀速提到1m高的楼上，所用拉力100N，则有用功、总功和滑轮组的机械效率分别是多少？ 解： 因为起重机匀速提升重物，所以： G物 F物 W有用 270J η= W总 %= 300J %=90% s h 强化训练 起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是3.4x104J，起重机的机械效率是多少？g取10N/kg。 解：起重机匀速提升重物所用的力与物体所受的重力大小相等， 起重机提升重物所做的功是有用功为： 起重机的电动机所做的功是总功为： 因此，起重机的机械效率为： 答：这台起重机的机械效率为44%。 新知讲解 三、测算滑轮组的机械效率 新知讲解 1.实验原理 2.实验器材 3.注意事项 弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码。 竖直向上，匀速拉动测力计。 新知讲解 新知讲解 动滑轮重一定，物重越大，机械效率越高； 物重一定，动滑轮越重，机械效率越低。 实验结论： 归纳 用滑轮组提升物体时，滑轮组的机械效率与物体的重、绳重及动滑轮的自重、机械间的摩擦等因素有关；而与滑轮组的绕法以及被提升的高度无关。 拓展 如何提高机械效率？ 1. 改进机械的结构，使它更合理，更轻巧。 例如：动滑轮太重，使得滑轮组机械效率很低，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。 2. 减小机械间的摩擦力。 例如：加强机械运动部位的润滑。 3. 增大物体的重量。 在额外功不变的情况下增大有用功。 归纳拓展 强化训练 图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6 N。 （1）实验时要竖直向上________拉动弹簧测力计，由图可知 拉力大小为_______N，若钩码上升的高度为8cm,则弹簧测力 计向上移动______cm,该滑轮组的机械效率为________。 （2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将_______（选填：“增大”、“减小”或“不变”） 匀速 2.4 24 83.3% 增大 知识总结 如何提高机械效率 　1.有用功、额外功和总功 　2.机械效率的概念 　3.有关机械效率的计算 　4.测算滑轮组的机械效率 巩固练习 1.如图所示，升旗过程中，克服旗的重力做的功是________，克服绳子重力做的功是________，拉力做的功是________。(均填“有用功”“额外功”或“总功”) 有用功 额外功 总功